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盖斯定律的计算

①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1 ②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1 要测出C(s)+ 1/2O2(g) = CO(g) △H=?
方法一:根据原子守恒虚拟路径
C
ΔH1 CO2
ΔH ΔH2
由盖斯定律得:
CO
ΔH=ΔH1- ΔH2 = (-393.5-283.0)kJ·mol-1
①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2983.2kJ/mol ②②P1P(/44sO,P红140O(磷s1)0=)(+s4)=P5/(P4sO,(红s2,红(磷g)磷)=+)1+/54OP5/244(OgO)102-((sg))4Δ-ΔHHΔ22H==2+=-4+×77373838.58.5k.5kJkJ/mJ/m/omol ol l
可见ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-74.8kJ·mol-1
【变式2】已知下列反应的反应热为 ⑴ CH3COOH (l) + 2O2(g) == 2CO2(g) + 2H2O(l)
△H1= -870.3 kJ/mol ⑵ C(s) + O2 (g) == CO2(g) △H2= -393.5 kJ/mol ⑶ H2(g) + ½ O2(g) == H2O(l) △H3= -285.8 kJ/mol 试计算下述反应的反应热:
2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) == CH3COOH (l)
• 【解】分析各方程式的关系,知 将方程式按2[⑵ + ⑶] - ⑴组合得上述反应方程式
即:△H = 2[△H 2 + △H3] - △H1
△H =2[(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol)] -(-870.3kJ/mol)
②P(s,红磷)+
ΔH2=-738.5kJ/mol
写出白磷转化为红磷的热化学方程式.
方法一:虚拟路径法
P4(s,白磷)
ΔH
4P(s,红磷)
ΔH1
(-ΔH2)×4
ΔH=ΔH1+ ( - ΔH2)×4 P4O10(s)
=-2983.2kJ/mol+738.5kJ/mol×4
=-29.2kJ/mol
方法二:加减法
∴ ∆H= ∆H1 + (-∆H2 )
= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol
步骤:先调整已知方程式的反应物和生成物 再调已知方程式中多余物质的系数。 最后再相加减
【变式1】如已知下列两个热化学方程式:
①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2983.2kJ/mol
= - 488.3kJ/mol 答:反应2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) == CH3COOH (l) 反应热为- 488.3kJ/mol
【例3】在100 g 碳不完全燃烧所得气体中, CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且
C(s) +1/2O2(g) = CO(g); H = -110.35 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g); H = -282.57 kJ/mol
式:
N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) △H = -92.38kJ/mol 在该温度下,取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一 密闭容器中,在催化剂存在进行反应,测得反应
放出的热量 92.38kJ。(填大于、小于或者等
课堂作业:1. 已知 4g CH4完全燃烧生成气态水和 CO2时放出222.5kJ 热量。用两种表达式写出该反 应的热化学方程式。
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是(C )
A.392.92 kJ
B. 2489.44 kJ
C. 784.92 kJ
D. 3274.3 kJ
一、盖斯定律
1.定义: 对于一个化学反应,无论是一步或_分_几__步__ 完成,其反应焓变是一__样__的。或者说,化学反应 的反应热只与反应体系的始__态__和_终__态_有关,而与 反应的_途__径_无关。 2.盖斯定律的应用:
若一个热化学方程式可以由另外几个热化学 方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为 这几个化学反应焓变的 焓变的代数和 。
③=①-②
ΔH=ΔH1-ΔH2
Zn(s) + Ag2O(s)= ZnO(s)+ 2Ag(s) ∆H1=-393.5 kJ/mol
例2:实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷 反应的ΔH,但可 测出下边几个反应的热效应:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ/mol 根据盖斯定律求反应
第一节 化学反应的焓变
热化学方程式的书写
知识回顾
一、焓变:∆H=H( 反应 物)-H(生成 物) ∆H>0时反应 吸热 ;∆H<0时反应放热 。
二、热化学方程式的书写 1.口诀热:化学方程撞(状态)邯(焓变)郸(单位。)父(正负)皇 2.步骤:写方程、标 状态;写 焓变 ,标正负、注单位 。 3.注意:① 物质的状态改变,则焓变 也会发生变化 ②系数可以以分式的形式存在;
则 ΔH3 与 ΔH1 和 ΔH2 间的关系正确的是 ( A )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2 C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2
D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
3.已知: ①Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) ΔH1=-348.3 kJ·mol-1 ②2Ag(s)+1/2O2(g)=Ag2O(s) ΔH2=-31.0 kJ·mol-1 写出Zn与Ag2O反应的热化学方程式
2.已知: H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=–184.6kJ/mol
则反应 HCl(g)=1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g)的△H为( )
•A、 +184.6 kJ/mol
B、 -92.3 kJ/mol
•C、 -369.2 kJ/mol
D、 +92.3 kJ/mol
3. 298K,101kPa时,合成氨反应的热化学方程
C(石墨)+2H2(g)=CH4(g) 的ΔH4
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ/mol
方法一:因为反应式①②③和④之间有以下关系: ②+③×2-①=④ 所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1 =-393.5+2×(-285.8)-(-890.3)= - 74.8(kJ·mol-1) 方法二:也可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步 骤最后回复到产物:
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ∆H=?
ΔH=ΔH1+ ( - ΔH2)×4 =-2983.2kJ/mol+738.5kJ/mol×4 =-29.2kJ/mol
2.在 298 K、100 kPa 时,已知:
2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1 Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3:加减法
C(s) + O2(g) = CO2(g) ∆H1=-393.5 kJ/mol CCOO2((gg)) =+1C/2OO(g2)(+g1)/=2OC2O(g2)(g-) ∆H22=-2(-8238.30.0k)J/kmJ/omlol
C(s)+ 1/2 O2(g) = CO(g) ∆H=?
如何理解盖斯定律?
△H1 < 0
S(始态)
L(终态)
△H2 > 0
△H1 + △H2 = 0
ΔH
A
B
ΔH1 ΔH2
C
ΔH1 CO2
ΔH ΔH2
C ΔH、ΔH1、ΔH2 之间有何关系? ΔH=ΔH1+ΔH2
CO ΔH、ΔH1、ΔH2 之间有何关系? ΔH=ΔH1- ΔH2
【例1】已知在298K时:
2. 常温下1 mol H2具有255 kJ的能量,1mol O2具有 465 kJ的能量,1mol H2O具有80 kJ的能量,写出常 温下分解1mol H2O分解生成H2 与O2的热化学方程 式。
挑战题:3.已知1molH-H键断裂时吸收热量440kJ, Br2中1mol Br-Br 键完全形成时放出热量550 kJ, HBr中1mol H-Br键完全形成时放出热量370 kJ, 写出1molH2与足量Br2完全反应生成液态HBr的热 化学方程式。
物质的量减倍,则放出的热量 也减半 ;
③逆反应,其焓变数值大小 不变 ,符号变号。
4.不论反应是否可逆,热化学反应方程式中的反应热△H 表示反应__进__行__到__底__(完全转化)时的能量变化。
1.关于H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H=–571 kJ/mol 下列说法正确的是( ) A.1L氢气与1L氯气反应生成2LHCl放出571kJ热量 B.2mol气态HCl分解生成1mol气态氢气和1mol气 态氯气时,吸收571kJ热量。 C.1个氢气分子与1个氯气反应生成2个HCl分子放 出571kJ热量。 D.1mol气态氢气和1mol气态氯气反应生成2mol气 态HCl时,放出571 kJ/mol的热量。
1.盖斯定律是指对于一个化学反应,无论是一步 完成还是分步完成,其反应焓变是不一一样样的。 2.在指任定何的状态下各种物质的焓值都是确定且唯 一的,因此无论经过哪些步骤从反应物变成生成物 ,其焓变都是一样的。 3.若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相 加减而得到,则该化学反应的焓变就是这几个化学 反应焓变的代数和。
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